Indoor MIMO-VLC Using Angle Diversity Transmitters.
Indoor MIMO-VLC Using Angle Diversity Transmitters.
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使用角度分集发射机的室内 MIMO-VLC
DOI：
10.3390/s22145436
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发表时间：
2022-07-21
期刊：
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作者：
在本文中，我们，首次应用角度分集发射机（ADT），以提高多输入多输出可见光通信（MIMO-VLC）系统的性能。ADT设计由一个中心发光二极管（LED）和多个倾斜侧LED组成。我们使用ADT计算MIMO-VLC系统的视距（LOS）信道增益，并进一步推导出系统的平均可达速率。我们表明，平均可实现的速率是有关的侧LED的倾斜角度和两个相邻的ADT之间的MIMO-VLC系统的间距。仿真结果表明，通过设置侧边LED的最佳倾角和相邻ADT的最佳间距，可以最大化ADT增强MIMO-VLC系统的平均可达速率。所得到的结果进一步表明，ADT增强的MIMO-VLC系统的平均可达速率可以大大提高时，有更多的LED在每个ADT。具体而言，一个实质性的42.9%的平均可实现的速率改善，可以通过使用优化ADT相比，使用传统的非角度分集发射机。
In this paper, we, for the first time, apply angle diversity transmitters (ADTs) to enhance the performance of multiple-input multiple-output visible light communication (MIMO-VLC) systems. The ADT is designed to consist of one center light emitting diode (LED) and multiple inclined side LEDs. We calculate the line-of-sight (LOS) channel gain of the MIMO-VLC system using ADTs and further derive the average achievable rate of the system. We show that the average achievable rate is related to both the inclination angle of the side LEDs and the spacing between two adjacent ADTs in the MIMO-VLC system. Simulations are conducted to verify that the average achievable rate of the ADT-enhanced MIMO-VLC system can be maximized by setting the optimal inclination angle of the side LEDs and the optimal spacing between adjacent ADTs. The obtained results further show that the average achievable rate of the ADT-enhanced MIMO-VLC system can be greatly improved when there are more LEDs in each ADT. Specifically, a substantial 42.9% average achievable rate improvement can be achieved by using the optimized ADT in comparison to using a conventional non-angle diversity transmitter.
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